Роль каждого компонента в человеко-машинных системах определена. И человек, и машина могут занимать в системе центральное положение. Конструктор системы стремится поднять качество человеческого входа до уровня машины. С ростом мощности роль машины становится более центральной, а роль человека — менее центральной. Машина выполняет функцию процессора, а человек вводит в нее вход. По мере увеличения гибкости машины она делает больше шагов обработки и дает более одного выхода. Автоматизированные модели специального назначения могут быть снабжены воспринимающим устройством, способным «читать» идущий процесс. Считанные данные могут автоматически передаваться в центральный процессор. 'Процессор обрабатывает этот вход и интерпретирует качество параметра (т. е. характеристику) физического процесса. Таким образом, функция машины может быть расширена и может включать в себя входную функцию.
Человеко-машинные системы действуют благодаря широкому диапазону возможностей и дополнительностей их компонентов. Их возможности определяются способностями, присущими человеку, или свойствами оборудования, позволяющими решать задачу системы. Например, требование к системе считывать каждую секунду с прибора, записывающего температуру, не может эффективно выполняться человеком. Другой пример: если машине задана сортировка записанных на магнитной ленте 300 тыс. сообщений с 12 алфавитно-цифровыми знаками в каждом и при этом использовать память с объемом 400 слов, то эффективность такой системы будет низкой, стоимость высокой и количество расходуемого времени большим. Возможности системы меняются с изменениями требований к скорости, надежности, точности и частоте обработки» Возможности конкретной системы в конце концов покоятся на ее свойстве приспосабливаться к заданным условиям. Может оказаться, что мощность некоторых систем настолько велика, что их возможности будут больше, чем необходимо для действия системы; обратное тоже возможно. Системы, мощность которых сделана или слишком большой, или слишком малой, могут встречаться как в человеческих, так и в машинных категориях систем.
Дополнительность систем (см. определение связи в разделе «Что такое система») меняется в зависимости от числа и возможностей люден или машин. Если возможности отражают относительную «мощность» объектов системы, дополнительность отражает количество объектов, влияющих па действие системы. Дополнительность может быть также определена через увеличение «интенсивного» в системе. Интенсивность определяется как количество капитала, труда, материалов или оборудования, поставляемых для действия системы. При повышении уровня характеристик системы или ее эффективности интенсивности увеличиваются. Интенсивность одного может быть увеличена без уменьшения другого; интенсивности могут меняться «вверх и вниз» в зависимости от внутреннего диапазона качества параметра. Любые системные объекты, по определению, имеют и возможности, и дополнительности, которые описываются качеством параметров.
Человека и машину можно сравнивать друг с другом для выяснения трех вопросов: в чем они схожи; в чем они различаются; и как, зная сходство и различие, найти такой способ одновременного использования людей и машины, который бы позволял получить наилучшие результаты.
Люди и машины сходны в том, что они используют язык. Однако язык людей, в отличие от языка машин, имеет три формы: мысленную, устную и письменную. Язык мышления обычно используется при исследовании и увязке идей. Язык устной речи позволяет задавать вопросы или получать ответы и передает в устной форме процесс мышления. Процесс письма фиксирует процесс мышления и устный процесс, если они являются слишком длинными, слишком сложными, слишком подробными или слабоструктуризованными, чтобы их можно было полностью держать в памяти.
Язык машин является формальным, систематическим, логическим, математически обоснованным набором символов. У него нет форм человеческого языка; его собственная форма может быть охарактеризована как автоматическая, программируемая и ориентированная на исход. Он является автоматическим потому, что может, выполнять отдельные операции без человека или с его помощью. Он является программированным потому, что «думает» по логическим, наперед запланированным путям. Он избирает альтернативы схематическим, итеративным образом, причем каждая итерация более или менее идентична. Язык машин ориентирован на исход процесса, поскольку промежуточные или конечные цели получаемого с его помощью решения производятся без какой-либо способности их предвосхищения, а только как исполнение программы.
Первое различие между человеком и машиной состоит в отличии языка. Язык человека обеспечивает гибкие возможности, недоступные машинам. Люди .могут обдумывать проблемы, говорить о них и писать о них; они могут решать их или, по крайней мере, ставить их в одной из этих форм. Машины не могут «изобрести» проблемы, о которых нужно «подумать» до выражения этих проблем на символическом, логическом программируемом языке. Пока машинный язык не будет содержать средств для постановки и решения проблем, машины не смогут ни ставить проблемы, ни решать их. Конструирование самоорганизующихся систем (автоматических, программированных, самоизменяющихся по всем объектам в полностью адаптированной системе) увеличивает гибкость вычислительных устройств. Однако определенные ограничения на адаптивность систем существуют как сегодня, так и в предвидимом будущем.
Качества человека и машины Могут эффективно комбинироваться. Это достигается тогда, когда возможности итеративного нахождения решения, имеющиеся у машин, объединяются с индуктивно-дедуктивными способностями людей. Стоимость первого решения из-за стоимости вычислительной машины может быть велика; стоимость последующих решений неизменно уменьшается, хотя не всегда линейно.
Размерность стоимости выражается долларами, человеко-часами, фунтами или другими количественными мерами этого же сорта. Стоимость может быть также описана как период времени. Стоимость может быть выражена приписыванием оценок качественным выражениям эффективности. Одна система имеет качественное превосходство над другой в эффективности, например, тогда, когда она создает условия для повышения безопасности. Например, стоимость повышенной безопасности на железной дороге может быть измерена снижением скорости, которое переводится в увеличение продолжительности путешествия; последняя может быть далее измерена в терминах уменьшения поездок на 'каждую единицу времени (неделя, месяц, год), хотя стоимость каждой поездки может оставаться постоянной. Уменьшение числа поездок в единицу времени может быть далее переведено не в стоимость, а в снижение дохода и соответственно - в снижение прибыли или рост потерь.
Качественное выражение стоимости определять труднее, чем количественное. Это становится особенно трудным, когда предлагаемое или желаемое состояние системы находится в будущем.
Второе различие между человеком и машиной состоит в том, что люди полностью адаптивны, а машины нет. Машинное решение—конец действия машины. Машина направляется своей, ориентированной на исход программой. Несмотря .на большое количество итераций, машина в конечном счете не может делать большего, чем выполнять свой, производящий выход, цикл. Но для человека решение лишь средство, с помощью которого он постоянно улучшает адаптацию к окружающей его среде: решение находит применение. Это указывает на другое важное преимущество комбинирования человека и машины при решении проблем. Машины быстры и надежны; они способны ускорить процесс решения проблемы, улучшая адаптацию к окружающей обстановке. Машина может быстро и систематично рассмотреть большое число альтернативных решений. Человек может изучить лучшие из этих решений. Он делает вывод об их влиянии на обстановку и применяет их практически, чтобы улучшить свои связи со средой.
Третье различие между человеком и машиной состоит в том, что человек располагает властью над машиной. Он может не принять все ее решения и установить свое собственное эмпирическое или интуитивное решение. Поступая так, он может оказаться вынужденным переделать ответ машины, который является четким и точным, в человеческое решение, которое не обязательно имеет эти же качества. Превосходство человека над машиной необратимо; поэтому разумность решения, полученного вычислительной машиной, всегда находится под вопросом. Хотя автоматизированный выход может пользоваться высоким доверием, машина редко, если вообще когда-нибудь, рассматривается как ne lus ultra (вершина) принятия решения. Сегодня машина еще служит человеку и человеческой интуиции.
Интуицию можно считать специальным случаем логического анализа. Используя аналогию с вычислительной машиной, можно сказать, что ум человека имеет большую память—большую, чем любая, созданная на сегодня машина. Емкость памяти позволяет ей оставить далеко позади программы и оборудование. В дополнение, ум человека имеет особую способность обобщать опыт, выжимая из него наиболее существенное, а также вспоминать опыт для использования его в новой ситуации. Ум человека может придать этим специальным моделям опыта структуру планов и моделей действий гораздо более гибко и полно, чем то, что может быть сделано машиной.
И снова мы должны обратиться к отношениям дополнительности между человеком и машинами. Машины заставляют человека атаковывать проблемы. большего объема, чем ему было бы доступно, если бы он не располагал возможностями машин. Машины дают человеку возможность произвести широкий диапазон решений для данной проблемы. Без использования преимуществ, предоставляемых машинами, большое число решений было бы недоступным. Сочетание стимулируемой машинным производством решений человеческой способности вспоминать схематизированный опыт с самим машинным производством решений представляет идеальную комбинацию. Из этого следует, что по мере усложнения проблем, подлежащих решению, логически прилагаемая интуиция может оказываться все более и более ценным инструментом.